KR100464159B1 - 예비 권축형 연락부 부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제 1 및 제 2 예비 권축부를 포함하는 연락부 부재(20)에 관한 것이다. 각각의 예비 권축부는 복수개의 교대 압흔부(22) 및 돌출부(24)를 보유한다. 예비 권축부는 서로 정렬하여 상관되어 이동함으로써 제 1 돌출부중 하나 이상이 제 2 압흔부중 하나 이상과 결합하고, 제 2 돌출부중 하나 이상이 제 1 압흔부중 하나 이상과 결합되도록 만든다.

Description

예비 권축형 연락부 부재{PRE-CRIMPED TIE COMPONENTS}
연락부 부재는 다양한 형태로서 존재하며 다수의 용도로서 사용된다, 예를 들어, 피복되거나 또는 피복되지 않은 금속 와이어 절편이 종종 연 연락부(twist tie)로 사용된다. 연 연락부는 예를 들어, 포장 또는 가방의 밀봉에 사용되거나 또는 2개의 부재들을 서로 연결시키는데에 사용된다. 연락부의 다른 형태는 한쪽 말단과 반대쪽 톱니형 말단에 고정 부재를 보유하는 스트립 등을 포함하는데, 이는 고정 부재를 통하여 지지되며 유지된다. 이러한 연락부들은 종종 의류의 태그 또는 케이블 연락부로 사용되며 통상적으로는 영구적이어서 이를 제거하기 위해서는 연락부를 파쇄시켜야 한다. 기타의 연락부 부재는 훅 앤 루프 형(hook and loop type) 패스너를 포함할 수 있는데, 예를 들어 등록상표명 벨크로인 패스닝 부재는 고리 모양으로 감아 고정될 수 있는 스트립을 형성한다. 기타 연락부 부재들이 공지되어 있으며 사용되고 있다.
이들 각각의 연락부는 특정 용도로 사용되기에 효율적인 것으로 판명되었지만, 각각은 또한 한계점을 갖는다. 예를 들어, 상기 연락부중 몇몇은 최소의 부하강도를 제공하고, 다른 것은 크기에 제한이 따르며, 제조가 어렵거나 또는 비용이 많이 드는 반면에, 또 어떤 것들은 온도, 습도 또는 오염 물질의 존재와 같은 유해한 영향으로 인하여 제한된 범위의 환경 조건에서만 사용할 수 있다. 다른 것들은 연락부를 영구적으로 파괴시키지 않고서는 개방할 수 없어서 재사용이 불가능하다. 이에 본 발명자들은 이러한 한계점 모두는 아니지만 다수의 한계점들이 단일의 연락부 부재, 즉 예비 권축 재료로 제조된 연락부 부재에서는 극복될 수 있다는 사실을 발견하였다.
예비 권축사(Pre-crimped yarn)는 공지되어 있다. 미국 특허 제2,377,810호, 동 제3,567,569호, 동 제3,836,416호, 동 제4,661,404호, 동 제4,974,302호, 동 제5,187,845호, 동 제6,045,911호, 동 제6,058,541호, 동 제6,079.087호 및 동 제6,088,891호 등 모두에는 예비 권축사의 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 이러한 예비 권축사의 용도는 다양하다. 미국 특허 제2,377,810호, 동 제3,567,569호 및 동 제4,661,404호에는 예를 들어 실크의 외관과 모의 특성을 보유하는 합성 직물과 같은 직조된 또는 편직된 합성 직물용 권축사의 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 미국 특허 제3,836,416호에는 서로 융합되어 플라스틱 시트 재료를 형성하는 파상의 얀(yarn)의 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 미국 특허 제5,187,845호에는 카펫 제품에 사용되는 예비 권축사의 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 미국 특허 제6,058,541호 및 동 제6,079,087호에는 각각 칫솔 및 페인트칠용 붓에 사용되는 권축사의 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 미국 특허 제6,045,911호에는 잔디 깎기와 같은 회전식 절단기에 사용되는 절단 섬유에 관하여 개시되어 있다.다양한 권축형들이 개시되어 있다. 예비 권축형 부재들이 공지되어 있으나, 이들 참고 문헌들중 어느 것에도 연락부 부재로서의 예비 권축사의 용도에 관하여는 교하거나 또는 제시하고 있지도 않다.
발명의 개요
본 발명은 돌출부(projection) 및 압흔부(indentation)가 교대로 존재하는 예비 권축부를 보유하는 일정 길이의 재료로 제조된 연락부 부재에 관한 것이다. 상기 연락부 부재는 바람직한 형태로 정렬되어 있으며 2개의 예비 권축부를 정렬시킨 후 연(twist)하여 일체로 연결시킴으로써 이들이 연동(interlock)되도록 한다. 상기 연락부 부재는 다수의 최종 소비재, 예를 들어 케이블 및 호스 연락부, 현수 천장 연락부, 화분 걸이(plant hanger) 및/또는 식물의 받침목, 푯말 기둥 연락부, 도구의 나무못 말판 지지대, 도구 걸이, 또는 연 연락부 등과 같은 임의의 장소에서의 일반적으로 사용되는 패스너로서 사용될 수 있다. 임의의 바람직한 길이일 수 있는 이 부재는 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하나, 금속 또는 기타의 재료로 제조될 수도 있다.
본 발명은 연락부 부재에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 예비 권축사로 제조된 연락부 부재에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 예비 권축 부재의 측부 정면도를 나타낸다.
도 2는 권선(interwinding) 수행 이전에 말단부를 교차시킨 도 1의 예비 권축 부재의 측부 정면도를 나타낸다.
도 3은 말단부를 권선시킨 예비 권축 부재의 측부 정면도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 권선된 부분의 등축 확대도를 나타내는 것이다.
도 5는 권선되어 복수의 루프 부재를 형성하는 본 발명에 의한 예비 권축 부재를 나타내는 것이다.
도 6은 환형 단위의 형태인 본 발명에 의한 예비 권축 부재를 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명의 압흔부의 2개의 상호 연결된 예비 권축 부재를 나타내는 것이다.
도 8은 도 1의 부재를 제조하는 바람직한 방법을 나타내는 것이다.
이하 본 발명을 유사한 번호들은 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면들을 참고로 하여 상세히 기술하고자 한다.
본원에 사용된 바와 같이, "부재(component)"란 용어는 단섬유, 멀티필라멘트, 필름의 스트립 슬릿, 또는 길이 치수가 높이 또는 폭보다 큰 기타 유사한 얀(yarn)과 같은 요소를 포함하는 것이다. "권축"이란 용어는 당 업계에 공지된 바와 같이 부재의 공통 중심부로부터의 올밀림(distortion) 또는 파상도를 의미하는 것이다. 권축은 예컨대, 열성형 또는 기타 방법에 의하여, 적당한 주형틀을 사용하는 부재의 주조 또는 주형에 따라, "충전물질 박스(stuffer box)" 공정을 통한, 직조 또는 편직과 같은 것으로 직물의 제조시 부재에 1 이상의 기타 부재를 개재시켜 부여될 수 있다. "열성형(thermoforming)"이란 용어는 열처리 유무하에 기계적인 수단, 예를 들어 부재들을 냉각 기어 또는 가열 기어, 롤러 또는 플레이트를 통과시키거나, 또는 기어, 롤러 또는 플레이트를 통과시킨후 가열 또는 냉각시켜 이들을 바람직한 방식으로 영구 변형시킴으로써 특정 권축상을 열가소성 부재에 부여하는 방법에 관한 것이다. "예비 권축된(pre-crimped)"이란 의미는 제품에 혼입시키기 이전에 바람직한 권축상을 부재에 부여하는 처리를 의미하는 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, 예비 권축 및 열성형은 특별히 치수화된 압흔부를 부재에 부여하여 이를 바람직한 맞춤 형태로 연동되도록 만드는 것을 의미하는 것이다.
도 1에는, 본 발명의 연락부 부재(20)의 제1 구체예를 나타내었다. 연락부 부재(20)는 예비 권축되어 각각의 표면 A 및 표면 B가 압흔부(22) 및 돌출부(24)의 교대열을 보유한다. 상기 압흔부(22) 및 돌출부(24)의 교대부는 나타낸 바와 같이, 부재(20)의 전체 길이를 따라서 제공될 수 있거나, 또는 바람직한 부분만을 따라서 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 예시된 구체예는 직사각형의 횡단부를 보유하는 반면에, 도 4를 참조로 하였을 경우, 부재(20)는 예를 들어 환형, 타원형 또는 임의의 다각형과 같은, 임의의 바람직한 횡단부를 보유할 수 있다. 부재(20)는 예를 들어, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 관련 중합체 및 공중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리(시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCTA) 및 예를 들어 산업용 직물에 사용되는 중합체와 같은 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 부재는 또한 기타의 적당한 중합체 재료, 금속 또는 바람직한 특성을 보유하는 기타 재료로 제조될 수도 있다. 연락부 부재(20)는 소정의 절단 길이로 공급될 수 있거나 또는 권사되어 사용자가 특정 용도에 따라서 바람직한 길이의 조각으로 절단하여 사용할 수 있다.
도 2 ∼ 도 4에는, 부재(20)의 제1 연락 형태를 나타내고 있다. 부재(20)의 말단부(26, 28)는 도 2에 나타낸 바와 같이 교차되어 있다. 이후 말단부(26, 28)는 서로 감아돌아 압흔부(22) 및 돌출부(24)가 상호 결합되어 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 연동된다. 연동 강도는 부재의 크기, 형성되는 재료의 유형, 권축 횟수, 압흔부(22) 및 돌출부(24)의 나비 및 깊이, 그리고 권선 면적에 의하여 조절된다. 압흔부(22)의 깊이는 압흔부의 저부로부터 인접 돌출부의 상부 까지의 내부 길이이다. 압흔부(22)의 나비는 하나의 돌출부로부터 다음 돌출부 까지의 내부 길이이다. 예를 들어, 연락부 부재는 열성형 공정에서 형성된다. 지름 1.4 ㎜의 나일론 단섬유의 원통형 모재는 열성형되어 두께 약 0.95 ㎜ 및 나비 1.95 ㎜인 일반적으로 직사각형인 횡단부를 보유하는 부재를 생성한다. 권축 변형 길이(하나의 돌출부의 외부 표면 및 반대쪽에서 마주보고 있는 돌출부의 외부 표면 사이의 길이)는 3 ∼ 3.5 ㎜이고, 권축 빈도는 3 ∼ 4개의 압흔부/㎝인 경우에 바람직한 결과가 나타난다. 예를 들어 상이한 권축 공간 및 크기를 보유하는, 기타 재료 및 형태들도 사용될 수 있다.
패스닝 강도를 크게 만들기 위하여, 지지 압흔부의 나비 및 깊이를 직사각형 또는 비원형 부재의 나비 및 두께, 또는 환형 부재의 지름과 거의 동일하도록 만드는 것이 바람직하다. 이후 압흔부는 부재 얀을 확실하게 고정하여 미성숙의 바람직하지 못한 이형의 발생을 감소시킬 수 있다.
도 2 ∼ 도 4에 나타낸 바와 같이 권선된(intertwined) 연락부 부재(20)는 다수의 최종 용도에 부합되도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 현수 천정 연락부, 케이블 연락부, 화분 걸이, 기둥 연락부, 도구의 나무못 말판 지지대, 또는 연 연락부 등이 사용될 수 있는 임의의 위치의 일반적인 패스너로서 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 다수의 재료가 사용될 수 있기 때문에, 나일론등으로 제조된 부재(20)는 예를 들어, 엔진 구획의 케이블 또는 호스 연락부와 같이 고온에서 사용될 수 있다.
교대성 연락 형태는 도 5에 나타내었다. 이 실시예에서, 부재(20)은 복수의 위치(32a, 32b 및 32c)에서 권선되어 다수의 연락부 루프(30a, 30b 및 30c)를 한정한다. 이러한 형태는 다수의 대상을 단일의 연락부 부재(20)와 상호 연결시킬 수 있다. 연락부 루프(30)의 임의의 수 및 형태는 한정적일 수 있다. 더욱이, 이러한 유연성은 부재(20)가 예를 들어, 화분 걸이등과 같은 다양한 방식으로 사용될 수 있도록 한다.
다른 교대 연락의 형태를 도 6 및 도 7에 나타내었다. 도 6에 있어서, 부재(20)의 각각의 말단부(26, 28)는 부재(20)의 몸통부와 권선되어 일반적으로 환형의 고리를 한정하게 된다. 말단부(26, 28)가 권선되는 정도는 도 6 및 도 7과 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 다양할 수 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수개의 고리들은 상호 연결되어 연결쇄 등을 한정할 수 있다. 고리 부재의 강도는 놀라울 정도로 강하다.
시험에서, 도 7에 나타낸 바와 같이 2개의 12인치 예비 권축된 부재(20)는 루프를 형성하며 연결된다. 예비 권축된 부재는 이후 1㎝당 3 ∼ 4개의 압흔부에 3 ∼ 3.5 ㎜의 변형으로 권축되는 지름 1.4 ㎜의 전술한 환형 폴리아미드 6 단일 섬유로 형성된다. 상기 루프는 각각의 반대편 말단(26, 28)으로부터의 2 인치 길이의 부재(20)를 권선함으로써 형성된다. 이후 2개의 루프는 인스트론 장력 시험 기계를 사용하여 잡아 당겨 분리한다. 부재(20)의 연결된 영역의 압흔부 및 돌출부가 미끄러져 잡아 당겨져 분리되기 시작하는데에 필요한 힘은 약 11 ㎏이다.
비교용으로서, 나비 2.5 인치이고 길이 11 인치인 벨크로(등록 상표명) 패스닝 재료의 스트립을 서로 유사한 방식으로 연결시켜 재료의 약 2 인치가 중첩되도록 한다. 상기 시험에 사용된 재료는 울트라 메이트(상표명) 패스너로서, 0.5 인치 × 11 인치의 부품 번호 161293 HTH가 연락 재료로서 바람직하다. 2개의 벨크로(등록 상표명) 루프는 전술한 예비 권축 부재와 같은 도 8의 형태로 상호 연결된다. 이후 벨크로(등록 상표명) 루프는 동일한 인스트론 장력 시험 장치를 사용하여 잡아 당겨져 분리된다. 상기 벨크로(등록상표명) 루프를 잡아 당겨 분리시키는데에 필요한 힘도 또한 약 11 ㎏이다.
시험에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 권선된 예비 권축 부재(20)는 이의 크기 및 각각의 루프를 따라 존재하는 결합 영역이 매우 작음에도 불구하고 벨크로(등록상표명) 루프와 동일한 강도를 갖는다.
각각의 연락 형태에서, 연락부 부재(20)는 단순히 말단부(26 및 28)를 풀어줌으로써 제거될 수 있다. 이후 부재(20)는 임의의 바람직한 방식으로 재사용될 수 있다. 더욱이, 전술한 연락 형태 및 방법은 예시를 위해서 제시되었을뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 기타의 묶음 형태 및 방법은 본 발명의 범위내에 포함된다.
본 발명의 바람직한 예비 권축 부재 형성 방법은 도 8을 참고로 하여 기술될 수 있다. 비권축된 중합사인 원료 모재(40)는 소정의 돌출부(52) 및 회귀부(54)를 각각 보유하고 있는 반대편의 기어(50, 60)를 통과한다. 반대편의 기어를 사용하는 이외에, 다수의 기타 조립체, 예를 들어 캠, 엠보싱 롤 또는 권축 플레이트가 사용될 수 있다.
모재, 부재의 크기 및 바람직한 압흔부 크기에 따라서, 원료 모재(40)를 가열하여 권축 수단으로 통과시키기 이전에 이를 더욱 유연하게 만드는 것이 바람직할 수 있다. 적당한 온도는 바람직하게는 대략 중합체 재료의 유리 전이 온도로 가열되는 모재(40)를 보유하는 각각의 중합체에 대해서 선택될 수 있다. 중합체중 일부, 예를 들어 PET에 있어서, 가열 과정은 필수적이지 않을 수 있으며/있거나 바람직하지 않을 수 있다. 바람직한 구체예에서, 열 공급원(46)은 기어(50, 60)로부터 원거리에 위치하면서 소정량의 열을 제공하도록 제어된다. 온수조, 전도 오븐 또는 대류 오븐, 초단파 또는 적외선 복사를 비롯한 다양한 열 공급원(46)이 사용될 수있다. 또는 기어(50, 60)는 권축될 때 모재(40)를 가열하도록, 예를 들어 카트리지 가열기 또는 기타 적당한 열 공급원을 사용함으로써 가열될 수 있다. 또는 모재(40)는 예를 들어, 추가의 가열 과정이 필요할 수 있거나 또는 필요하지 않을 수도 있는 반가열 상태에서, 방적 돌기 또는 압출기와 같은 것을 형성하는데에 사용되는 장치로부터 뻗어나온 기어(50, 60)에 공급될 수 있다.
가열되는 경우, 권축형 부재(48)는 부여된 권축 형상 및 크기를 확실히 유지시키는 작당한 수단에 의하여 용이하게 냉각되는 것이 바람직하다. 하나의 구체예에서, 가열된 권축 부재(48)는 냉수조 또는 와류 냉각기(49)를 통과한다. 또는 제1 기어(50, 60) 또는 기어의 보완 세트(도시하지 않음)는 예를 들어, 와류 냉각기에 의하여 냉각되어 본 발명의 부재(48)를 냉각시킬 수 있다. 제2의 냉각된 기어 조립체 등이 사용되는 경우, 제1 기어의 부분들과 상보적인 돌출부와 회귀부를 보유할 것이며 또한 이들과 동시적으로 존재할 것이다. 몇몇 분야에서는, 급속 냉각은 필요하지 않으며 부재는 자연적으로 정치 및 냉각될 수 있다.
이후 피니쉬 처리된 권축 부재(48)는 추후 사용시 소정의 길이로 절단되는 적당한 패키지로 코일링되거나, 또는 부재는 소정의 길이 및 패키지로 절단될 수 있다.

Claims (16)

  1. 제 1 및 제 2 예비 권축부를 포함하는 연락부 부재로서, 각 부분은 복수개의 압흔부 및 돌출부가 교대로 존재함으로써, 예비 권축부가 정렬되어 상호 상관적으로 이동하여 제 1 돌출부중 하나 이상은 제 2 압흔부중 하나 이상과 결합되는 방식으로 연결되고, 제 2 돌출부중 하나 이상은 제 1 압흔부중 하나 이상과 결합되는 것인 연락부 부재.
  2. 제1항에 있어서, 중합체 재료를 포함하는 것인 연락부 부재.
  3. 제2항에 있어서, 중합체 재료가 PET, 나일론, PBT, PPO, PPS, PCTA 및 PEEK, 그리고 이들의 공중합체중 하나 이상을 포함하는 것인 연락부 부재.
  4. 제1항에 있어서, 부재가 원형, 타원형, 삼각형, 직사각형, 정사각형 및 사디리꼴을 포함하는 군으로부터 선택된 횡단부 형태를 갖는 것인 연락부 부재.
  5. 제1항에 있어서, 부재가 단섬유, 멀티필라멘트, 2부재(bicomponent) 및 스펀얀(spun yarn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 얀(yarn)으로 이루어진 것인 연락부 부재.
  6. 제1항에 있어서, 예비 권축 부분이 열성형된 것인 연락부 부재.
  7. 제1항에 있어서, 예비 권축된 부분이 주조된 것인 연락부 부재.
  8. 대상물을 연락하는 방법으로서, 이 방법은
    제 1 및 제 2 예비 권축된 부분을 포함하며, 이들 각 부분은 복수개의 압흔부 및 돌출부의 교대부를 갖는 연락부 부재를 제공하는 단계 ;
    상기 부재를 대상과 상관되도록 배치하는 단계 ;
    상기 예비 권축된 부분들을 정렬하는 단계 ; 및
    상기 예비 권축부를 상호 상관되도록 이동시켜 제 1 돌출부중 하나 이상이 제 2 압흔부중 하나 이상과 결합되도록 하고, 제 2 돌출부중 하나 이상이 제 1 압흔부중 하나 이상과 결합되도록 만드는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  9. 연락부 부재를 형성하는 방법으로서, 이 방법은
    길이 치수와 높이 치수를 지니며, 길이 치수가 높이 치수보다 큰 모재를 제공하는 단계 ; 및
    상기 모재를 이의 길이 방향으로 2 이상의 영역에서 높이 방향으로 권축시키는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 권축은 모재를 열성형시켜서 수행되는 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 열성형 방법은 모재를 기어, 롤러 또는 플레이트 사이로 통과시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 방법은 모재를 주조 또는 주형시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  13. 제11항에 있어서, 기어, 롤러 또는 플레이트가 가열되는 것인 방법.
  14. 제10항에 있어서, 기어, 롤러 또는 플레이트가 냉각되는 것인 방법.
  15. 제10항에 있어서, 모재가 상기 기어, 롤러 또는 플레이트 사이를 통과하기 이전에 가열되는 것인 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 모재가 상기 기어, 롤러 또는 플레이트 사이를 통과한 이후에 냉각되는 것인 방법.
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